原料化学製品の分析

Storage tanks on a chemical production plant

このページでは、以下のパラメーターおよびプロセスについて、分析ソリューションおよび技術に関する情報を掲載しています:


国際的な公定法に沿った分析法

Standards

化学業界は、数多の国内および国際標準団体によって厳しく規制されています。

メトロームは、お客様がこれらの標準に準拠できるようにする装置およびノウハウを提供しています。

> メトローム分析装置を使用した公定法準拠による測定方法


硫酸溶液の不純物を分析

硫酸は、世界中で最も多く生産されている化学物質です。実際、塩素と並んで非常に重要なので、ときにその国の経済発展の指標として用いられることもあります。「oil of vitriol」(硫酸:現在はsulfuric acid)と呼ばれ、古くから知られています。

生産される硫酸の大半は、肥料として農業で使用されています。しかし、硫酸の用途は非常に幅広く、ごく一部例を挙げると、以下のような分野で使用されます:

  • 洗浄剤の製造
  • 電池の製造(電解質として)
  • 製薬業界
  • 化学業界
  • 樹脂、塗料、インク、染料、ポリマーの製造
このような用途で使用される硫酸のの多くは、非常に高純度でなくてはなりません。メトロームは、不純物測定に関する様々な技術、なびにアプリケーションを公開しています。詳しくは下記をご覧ください。

遷移金属の不純物

硫酸中の遷移金属の不純物は、ボルタンメトリーで容易に、しかも正確に測定できます。使いやすく、メンテナンスしやすい、頑丈なマルチモード電極プロ(Multi-Mode Electrode pro)を使用したボルタンメトリーシステムによる分析で、以下の測定ができるようになります:

  • 吸着ストリッピングボルタンメトリーを用いて、クロム(DTPAとともに)を測定
  • 硝酸溶液中でポーラログラフィーを用いて、モリブデンを測定
  • ジメチルグリオキシム(DMG)を錯化剤に用いて、吸着ストリッピングボルタンメトリーでニッケルおよびコバルトを測定
  • 1-ニトロソ-2-ナフトール(1N2N)を錯化剤に用いて、吸着ストリッピングボルタンメトリーでを測定

> 電気化学分析(ボルタンメトリー)について、さらに詳しく

> マルチモード電極プロについて、さらに詳しく

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イオンクロマトグラフィーによるフッ化物、塩化物、硝酸塩測定

イオンクロマトグラフィーを用いると、濃硫酸(濃度96~98%)中のフッ化物、塩化物、硝酸塩の測定が行えます。方法としては、一連の解離抑制を行ったのち、導電率を測定して行います。

> イオンクロマトグラフィについてさらに詳しく

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原料化学物質中の水分量測定 - 固体、液体、および気体

化学物質中の水分量を測定する場合、一般にはカールフィッシャー法(KF法)が用いられます。カールフィッシャー法は、基本的に、固体、液体、気体を問わず、ほぼどんな化学物質中でも水分測定できます。 ここでは、塩、液体、気体中の水分量測定、特に上位誘導体に注目します。KF水分量測定が利用できる化学物質は無数にあるため、全てを見ようと思うと、このページに収まり切りません。さらに詳しくお知りになりたい方は、総合的なカール・フィッシャーモノグラフがダウンロードできます(英文)。

> 液体中の水分量測定についてさらに詳しく

> 固体中の水分量測定についてさらに詳しく

> 気体中の水分量測定についてさらに詳しく

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塩素アルカリプロセスにおける分析

塩素は、よく生産されている化学物質の第7位に位置します。塩素は、様々な中間物質製造の基礎で、つまりその結果、石油、アルミニウム、紙およびパルプ、あるいは製薬業界の重要な供給原料になっています。たとえば、塩素はなんと、医薬品製造の80%に使用されているのです。

今のところ、世界中で生産されている大半の塩素 - 約95% - は、塩素アルカリプロセスによって製造されています。このプロセスでは、塩化ナトリウム溶液の電解によって、塩素と苛性ソーダが生成されます。苛性ソーダもまた、重要な基本化学物質であり、多くの化学プロセスに使用されています。塩素アルカリプロセスには、3種類の電気分解法があり、隔膜法、水銀法、イオン交換膜法のいずれかを用います。

このプロセスの効率をできるだけよくするためには、塩化ナトリウム溶液(塩水)の不純物がゼロでなければなりません。そのために化学分析が必要になるのです。

塩化ナトリウム溶液の分析で何が必要か、以下を参照ください。

イオンクロマトグラフィによる塩化ナトリウム溶液のイオンおよび水酸化アルカリの分析

イオンクロマトグラフィーは、塩化ナトリウム溶液中の陽イオン(リチウム、ナトリウム、アンモニウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム)、ならびに陰イオン(塩素酸および硫酸塩)、および水酸化アルカリの定量に最適です。検出方法には、導電率検出が採用されます。

> イオンクロマトグラフィについてさらに詳しく

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滴定:1つのメソッドで多数の測定項目に対応

滴定は非常に汎用性の高いメソッドで、そのため何種類もの分析が可能です。メトロームは、ナトリウムやハロゲン化物、硫酸塩、カルシウムなど、塩化ナトリウム溶液中のアナライト(検体)の電位差滴定、光度滴定、温度滴定アプリケーションを開発してきました。

> 電位差滴定についてさらに詳しく

> 温度滴定についてさらに詳しく

> 光度滴定についてさらに詳しく

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電気化学分析法による塩化ナトリウム溶液中のヨウ化物測定

塩素の製造工程において、最もよく使われる電気分解法はイオン交換膜法です。このプロセスを効率よく進行させるには、高純度の塩化ナトリウム溶液が必要です。厳しく監視しなければならない主な不純物の1つに、ヨウ化物があります。その理由は、ヨウ化物が電解セルのアノードで容易に酸化してしまうためです。こうしてできた酸化生成物がイオン交換膜内に詰まり、膜の寿命を縮めてしまいます。

電気化学分析法(ボルタンメトリー)は、塩化ナトリウム溶液中のヨウ化物測定に非常に適しています。このメソッドは、簡単で費用もかからず、その上非常に正確な結果が得られます。

> ボルタンメトリーについてさらに詳しく

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飽和塩化ナトリウム溶液のプロセス計による分析

塩化ナトリウム溶液のモニタリングが必要な方は、以下のアプリケーションにご興味を持つかもしれません:

> 塩化ナトリウム溶液中のカルシウムおよびマグネシウムの分析

> ソルベー法のプロセス分析計によるモニタリング


尿素:近代有機化学の誕生

化学者にとって、尿素は特別な物質です。なぜなら尿素は、無機化合物の水酸化アンモニウムとシアン酸鉛から作られた初の有機化合物だからです。尿素の合成によって、当時一般に信じられていた、生命有機体のみが - そのいわゆる生命の活力によって - 有機化合物を生成できるという活力論に終止符が打たれました。フリードリヒ・ヴェーラーが1828年に発見した、この尿素合成によって、有機化学が誕生したのです。

Friedrich Wöhler, discoverer of urea synthesis

尿素は、世界中で、毎年1億5000万トンを超える量が生産されており、世界の有機化合物生産量トップ10に入っています。その大部分は、農業分野の窒素肥料として使用されており、増加する世界の人口を支える食糧の生産に大きく貢献しています。

しかし、尿素は他の業界でも幅広く使用されています。例えば:

  • 化粧品および製薬業界における皮膚用製品に使用
  • 自動車業界において、排気ガス中の汚染物質を減らすための添加剤として(ディーゼル排気流体(DEF)、AdBlue)
  • ポリマー業界において、メラミンおよび尿素ホルムアルデヒド樹脂製造の原材料として

尿素の定量

尿素は、温度測定による滴定で正確に定量できます。このアプリケーションでは、尿素を氷酢酸に溶かして、イソブチルビニルエーテルを温度測定の終点検出剤に用いて、トリフルオロメタンスルホン酸で滴定します。このメソッドは、完全自動化することも可能です。

> 温度滴定についてさらに詳しく

> 自動化についてさらに詳しく

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尿素に含まれる不純物の測定

尿素は、温度測定による滴定で正確に定量できます。このアプリケーションでは、尿素を氷酢酸に溶かして、イソブチルビニルエーテルを温度測定の終点検出剤に用いて、トリフルオロメタンスルホン酸で滴定します。このメソッドは、完全自動化することも可能です。

また、尿素ベースの肥料では、イオンクロマトグラフィーで残留アンモニウムおよびグアジニンも測定できます。

> メトロームのイオンクロマトグラフィについてさらに詳しく

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お客様の声

Evonik Goldschmidt 社

"メトロームを使いだして24年になりますが、期待はずれだったことは一度もありません。"

Christian Goetz, deputy manager of "Silicons" QC laboratory at Evonik Goldschmidt GmbH

Sigma-Aldrich 社

"メトロームを選んだのは、システムが頑丈で用途が広く、操作しやすかったからです。"

Daniel Matuschka, QC lab technician, Sigma-Aldrich, Steinheim (Germany)

バーンドクラフト社(ドイツ)

"メトロームは特にアプリケーションサポートの面が素晴らしかったので決めました。丈夫なサプレッサーとシステムがモジューラーデザインなのも気に入っています。"

Dieter Bossmann, Laboratory Manager, Bernd Kraft, Germany